dynamika populacji to tendencja do zmiany tempa wzrostu populacji w tyle za zmianami w zachowaniach rozrodczych i warunkach śmiertelności. Momentum funkcjonuje poprzez rozkład wiekowy populacji. Populacja, która szybko rośnie od dłuższego czasu, na przykład, nabywa rozkład wieku młodego, który spowoduje dodatni przyrost populacji przez wiele dziesięcioleci, nawet jeśli zachowania rozrodcze i warunki śmiertelności implikują zerowy przyrost populacji w bardzo długiej perspektywie. Dynamika populacji jest ważna ze względu na wielkość i czas trwania jej skutków.
przykład
rozważ populację Nigerii, szacowaną na 114 milionów osób w połowie 2000 roku. Średnia długość życia wzrosła z 36 do 51 lat w ciągu poprzedniego półwiecza, podczas gdy liczba ukończonych rodzin wynosiła około sześciorga dzieci na kobietę. W rezultacie liczba ludności rosła bardzo szybko, ze średnią roczną stopą wzrostu wynoszącą 2,7%. (Statystyki tutaj i poniżej pochodzą z serii projekcji ONZ 2000, chyba że zaznaczono inaczej.)
szybki wzrost liczby ludności oznacza rozkład wieku młodych, ponieważ większa liczba osób urodziła się w niedawnej przeszłości niż w odległej przeszłości. Na przykład w latach 1995-2000 w Nigerii urodziło się 22 miliony dzieci, w porównaniu z zaledwie 8 milionami w latach 1950-1955. Nawet gdyby wszyscy we wcześniejszej kohorcie przeżyli, w 2000 r.liczba osób w wieku od 45 do 49 lat byłaby znacznie mniejsza niż osób w wieku od 0 do 4 lat.
z powodu tego rozkładu wieku populacja Nigerii będzie miała tendencję do szybkiego wzrostu w przyszłości, nawet jeśli płodność gwałtownie spadnie do poziomu zastępczego. Stosunkowo duża liczba kobiet i dzieci płci żeńskiej w wieku rozrodczym i zbliżającym się do niego będzie generować dużą liczbę urodzeń, podczas gdy mniejsza liczba osób w starszym wieku spowoduje niewielką liczbę zgonów. Wynikający z tego wzrost liczby ludności będzie spowolniony w miarę starzenia się populacji, ale nastąpi to dopiero w ciągu wielu dziesięcioleci, których potrzeba, aby młodzi ludzie stali się Starzy.
prognozy „natychmiastowej wymiany” populacji ONZ pokazują, że nawet w przypadku rodzin z dwojgiem dzieci od 2000 r. populacja Nigerii wzrośnie z 114 milionów w 2000 r.do 183 milionów osób w 2050 r., co oznacza wzrost o 60 procent. Te same prognozy pokazują, że mniej rozwinięty świat jako całość wzrośnie z 4,9 do 7,1 mld osób, co oznacza wzrost o 2,2 mld osób, nawet przy natychmiastowym spadku płodności do poziomu zastępczego w 2000 r.
dynamika i wzrost liczby ludności na świecie
znaczenie dynamiki jako przyczyny przyszłego wzrostu liczby ludności na świecie wzrosło wraz ze spadkiem poziomu płodności na całym świecie. W 1994 John Bongaarts oszacował, że wzrost populacji spowodowany rozmachem może stanowić prawie połowę światowego wzrostu populacji w XXI wieku. Zaznaczył, że wzrost ten można zmniejszyć bez zmiany płodności poprzez podniesienie średniego wieku rozrodczego. Jest to konsekwencja efektu tempa zidentyfikowanego przez Normana Rydera, zgodnie z którym przesunięcia w czasie narodzin powodują Wiązanie się lub przerzedzenie urodzeń w latach, w których występują przesunięcia.
w przypadku populacji z bardzo młodymi rozkładami wieku, jednak zmniejszenie wzrostu populacji z powodu rozpędu może prowadzić do niepożądanych zmian w rozkładzie wieku populacji. W tym kontekście przydatny jest model constant stream of births zaproponowany przez Li Shaomina w 1989 roku. Spadki płodności, które powodują stały strumień urodzeń, spowodują rozkład wieku, dla którego liczba osób maleje powoli wraz ze wzrostem wieku poprzez starość. Szybsze spadki płodności spowodują rozkład wieku, w którym liczba młodych osób w młodszych grupach wiekowych jest niższa niż liczba osób w starszych grupach wiekowych.
Wracając do przykładu populacji Nigerii, Załóżmy, że płodność zmniejsza się po 2005 r.w taki sposób, aby utrzymać liczbę urodzeń na stałym poziomie obserwowanym w okresie 2000-2005. Przy takim założeniu liczba ludności wzrośnie z 114 mln osób w 2000 r.do 250 mln w 2050 r. Późniejsza liczba jest niewiele mniejsza od średniej projekcji Organizacji Narodów Zjednoczonych wynoszącej 279 milionów. Dalsze zmniejszenie przyrostu populacji wymagałoby szybszego spadku płodności.
na przykład, aby wyeliminować wzrost w latach 2005-2010, konieczne byłoby zmniejszenie liczby urodzeń z 26 milionów przewidywanych w wariancie średnim do 8,4 miliona, czyli przewidywanej liczby zgonów. Po tym gwałtownym spadku liczby urodzeń nastąpiłby podobnie gwałtowny spadek liczby osób przystępujących do szkoły podstawowej (po opóźnieniu wynoszącym 5 lub 6 lat), liczby osób przystępujących do pracy (po opóźnieniu wynoszącym 15 lub 20 lat) i tak dalej w całym cyklu życia.
pewien spadek liczebności w tych grupach wiekowych może być korzystny, ale takie ekstremalne spadki byłyby problematyczne. Jakikolwiek trwały spadek płodności doprowadzi do rozkładu wieku z większym odsetkiem osób starszych w stosunku do osób w wieku produkcyjnym, ale efekt rozpędu–chociaż ostatecznie przejściowy–znacznie podkreśli ten ciężar zależności przez wiele dziesięcioleci.
ogólność koncepcji pędu
pędu populacji najczęściej myśli się w kontekście spadku płodności do poziomu zastępczego, ale pojęcie to odnosi się do wszystkich zmian w zachowaniach rozrodczych i warunkach śmiertelności. Weźmy na przykład populację, która ma bardzo stary rozkład wieku w wyniku wydłużonego okresu spadku populacji wynikającego z poniżej zastępczej płodności. Jeżeli płodność wzrośnie i utrzyma się na poziomie zastępczym, spadek populacji utrzyma się jednak przez wiele dziesięcioleci. Duża liczba osób w wieku porodowym spowodowałaby stosunkowo dużą liczbę zgonów, ponieważ śmiertelność w starszym wieku jest wysoka, ale nie ma urodzeń. Spadek populacji spowolniłby tylko wtedy, gdy duże kohorty osób starszych wymrą, tak że rozkład wieku populacji przestaje być Stary.
aby zilustrować dynamikę wynikającą ze zmian Warunków śmiertelności, wyobraźmy sobie hipotetyczną populację, w której co roku rodzi się 1000 dzieci i w której każdy umiera po osiągnięciu 60.urodzin. Całkowita populacja jest iloczynem rocznej liczby urodzeń i średniej długości życia w chwili urodzenia, 60 000 osób. Załóżmy, że w pewnym czasie Warunki śmiertelności zmieniają się w taki sposób, że osoby żyjące w tym czasie umierają dopiero po osiągnięciu 70.urodzin. Wtedy przez 10 lat nie nastąpi żadna śmierć, podczas której populacja wzrośnie z 60 000 do 70 000 osób. Wzrost ten wynika z dynamiki populacji.
model constant-stream-of-births może być użyty do uogólnienia pojęcia pędu na populacje, które nie rozmnażają się biologicznie. Weźmy na przykład populację posiadaczy stopni doktora w Stanach Zjednoczonych, dla których nowe doktoraty stanowią „narodziny”, a „wiek” można rozumieć jako czas od doktoratu. Według U. S. Bureau of the Census, liczba stopni przyznawanych rocznie wzrosła z 1 w 1870 do nieco poniżej 30,000 w 1970, ze średnią roczną stopą wzrostu 7 procent. Z powodu tego bardzo szybkiego wzrostu, populacja doktorów w 1970 roku charakteryzowała się bardzo młodym wiekiem, a co za tym idzie silną tendencją do przyszłego wzrostu. Przy założeniu, że w 1970 r.było 330 000 doktorantów (dokładna liczba nie jest istotna w tym przykładzie), utrzymywanie rocznej liczby stopni na stałym poziomie 30 000 po 1970 r. spowodowałoby populację około 1,2 miliona doktorantów w 2010 r., co stanowi wzrost o ponad 360 procent.
definicja pędu populacji
definicja pędu populacji wymaga trzech pojęć ze stabilnej teorii populacji. Po pierwsze, populacja, która doświadcza stałych harmonogramów wiekowych płodności i śmiertelności, z czasem zbliży się do stabilnego stanu, w którym skład wiekowy (proporcje osób w każdej grupie wiekowej) i tempo wzrostu populacji (które mogą być dodatnie, zerowe lub ujemne) są stałe. Po drugie, ten skład wiekowy i tempo wzrostu są określane przez harmonogramy wiekowe płodności i śmiertelności. Nie zależą one od początkowego rozkładu wieku populacji. Po Trzecie, dwa rozkłady wieku (podając liczbę osób w każdej grupie wiekowej) są asymptotycznie równoważne w odniesieniu do podanych schematów wiekowych płodności i śmiertelności, jeśli stosunek P1(t)/P2(t) zbliża się do 1, gdy T staje się Duży, gdzie P1(t) i 2 są całkowitą populacją prognozowaną z dwóch rozkładów wieku.
biorąc pod uwagę dowolny rozkład wieku oraz dowolny rozkład wieku płodności i umieralności, można obliczyć dwa stabilne rozkłady wieku, zarówno ze składem wieku sugerowanym przez rozkład wieku płodności i umieralności, ale z różnymi populacjami ogółem. Niech całkowita populacja dla pierwszego stabilnego rozkładu będzie równa całkowitej populacji dla danego rozkładu wieku i oznacz tę liczbę przez P1. Niech całkowita populacja dla drugiego stabilnego rozkładu zostanie wybrana tak, aby drugi stabilny rozkład był asymptotycznie równoważny podanemu rozkładowi wieku. Niech ta populacja będzie oznaczona jako P2. Pędu danego rozkładu wieku w odniesieniu do danego rozkładu wieku płodności i śmiertelności jest stosunek P2/P1. Sformułowanie to zostało po raz pierwszy sformułowane przez Paula Vincenta w 1945 roku, po przełomowej monografii Alfreda lotki z 1939 roku na temat teorii stabilnej populacji.
warunkiem koniecznym do zaistnienia efektu rozpędu jest to, że ryzyko urodzenia lub śmierci zmienia się w zależności od wieku. Jeśli rozkład wieku narodzin i zgonów jest stały w stosunku do wieku, rozkład wieku nie wpływa na liczbę urodzeń i zgonów, a dynamika populacji jest w pełni opisana przez surowe wskaźniki urodzeń i zgonów. Stopa wzrostu populacji będzie równa zeru (przy założeniu braku migracji) dla każdego okresu, w którym wskaźniki urodzeń i zgonów są równe.
Zobacz: Keyfitz, Nathan; Population Dynamics; projects and Forecasts, Population; Renewal Theory and Stable Population Model.
Bibliografia
Bongaarts, John. 1994. „Warianty polityki populacyjnej w krajach rozwijających się.”Science 263: 771-776.
Keyfitz, Nathan. 1971. „On The impet of Population Growth.”Demografia 8(1): 71-80.
Li, Shaomin. 1989. „China’ s Population Policy: A Model of a Constant Stream of Births.”Population Research and Policy Review 8: 279-300.
Lotka, Alfred J. 1939. Théorie Analytique des Associations Biologiques. Paris: Hermann et Cie.
Preston, Samuel H., Patrick Heuveline i Michel Guillot. 2001. Demografia: Pomiar i modelowanie procesów populacyjnych. Oxford: Blackwell.
Ryder, Norman B. 1983. „Kohortowe i okresowe miary zmiany płodności.”In Determinants of Fertility in Developing Countries, Vol. 2, wyd. Rudolfo Bulatao i Ronald D. Lee. New York: Academic Press.
2001. World Population Prospects: The 2000 Revision. CDROM. New York: United Nations. Nr Sprzedaży E. 01.XIII.13
1975. Historical Statistics of the United States, Colonial Times to 1970. Część I. Waszyngton, D. C.: U. S. Government Printing Office.
Vincent, Paul. 1945. „Potentiel d’ Accroissement d ’ une population.”Journal de la Société de Statistique de Paris 86(1-2): 16-39.